摘要：高空风能是未来新能源开发的重要潜在资源。本文基于欧洲中期天气预报中心2000—2022年的ERA5数据和地面高程数据,统计分析了中国地区在4000 m以下不同距地面高度的风力特征,给出了风速的时空分布和典型风速的出现频率。结果表明,风速空间分布复杂,整体上东北和高原地区风速大,南方、西北等地区小;低空沿海风速大,内陆小。时间分布呈现春冬两季较大、夏季最小的特征,陆地上最大风速常出现在1月、12月,最小风速常出现在7月、8月。风功率密度整体上东北、西南和沿海地区更丰富。在低空,极端大风速的出现频率在内蒙古、东三省等地较高;在高空,西藏、青海等地较高。进一步地,本文还给出了我国不同距地面高度的风能资源分布图和变化规律,有助于高空风电项目规划和设计开发。

摘要：以有限元方法为代表的高土石坝变形数值模拟的准确性极大依赖于本构模型对坝料应力应变关系描述的准确性。本文在邓肯-张EB模型基础上,建立了用于分析坝体变形的考虑剪胀的实用性非线性模型(EB-Dilatancy模型,简称为EBD模型)。基于阿尔塔什面板砂砾石坝的大坝变形监测数据,设计了3个反演方案,获得最优的EB模型和EBD模型参数。采用最优参数模拟常规三轴试验,并与实际物理试验进行比较。结果表明:在坝体变形方面,传统的EB模型难以同时准确模拟堆石坝的沉降和水平变形分布,而EBD模型则能够在维持沉降分布模拟精度的基础上提高水平变形的计算精度;EB模型无法实现在合理模拟大坝变形的前提下有效模拟材料单元应力-应变响应,相比之下EBD模型可以同时实现大坝变形和材料单元力学行为的良好模拟。

摘要：随着煤矿开采深度的增加,断层等非连续构造活化会对煤层安全高效开采带来巨大隐患,掌握精确的地应力场分布对于开采工程设计与施工、防灾减灾具有重要的指导意义。针对深部地应力场的非线性及非连续性特征,推导了正断层、逆断层和走滑断层区域地应力侧压力系数的稳定性判别式,并基于长短时记忆神经网络算法,提出了深部煤层非连续区的地应力场反演方法。该方法将不同时期的地应力资料作为时间序列进行优化学习,有效解决了深部实测地应力数据的非线性、离散性、多噪声等问题,确保了优良地应力数据信息长期记忆,不良地应力数据信息及时遗忘。以上海庙矿区鹰骏二号井田主副井区域为例,考虑了不同尺度断层的地应力场分布特征,反演得到详尽的地应力场分布。反演与实测地应力场的相关系数为0.945,平均误差为12.897%,地应力差值的标准差为2.000。因此,该方法可为深部煤层非连续区地应力场反演提供新的思路。

摘要：采用历史情景数值再现的方法研究了海南岛附近海域的台风浪灾害。基于中国国家气象局热带气旋中心的1959—2021年的热带气旋最佳路径数据集,通过模型风场与欧洲中尺度气象中心的再分析背景风场叠加构造热带气旋风场,结合第三代波浪模型模拟台风浪过程。将数值结果与2016年台风“萨莉嘉”和2022年台风“暹芭”期间波浪台站的测波数据进行了对比,证明了模型模拟精度良好。本文模拟再现了682场热带气旋过程中的风浪,基于模拟结果统计绘制了海南岛周边海域不同重现期波高的空间分布,并初步对海南岛沿岸台风浪的波高、波向和波周期特点进行评估。

摘要：【目的】长短期记忆网络(LSTM)在水文预报研究中显示出较强的预报能力,但通常依赖于大量数据的训练。为使LSTM模型更好的适用于数据量较少的流域。【方法】研究采用退水曲线,对LSTM模型施加物理约束,提出了适用于低流量预报的混合模型。【结果】在中国西南不同地区3个流域的应用表明:(1)随着预见期的增长,混合模型预报结果的合格率有轻微下降,预见期10 d以内准确率可达到90%以上;(2)混合模型的预报精度显著高于LSTM,且能够显著降低误差累积效应的影响;(3)混合模型在减少训练样本数和减少预报因子维数的情况下均优于LSTM模型。【结论】结果表明,引入退水曲线可以降低混合模型对训练数据量的要求,有效延长预见期,对深度学习预报低流量提供了新的改进思路,并可以为抗旱方案设计等提供技术支持。

摘要：导管架平台具有适应性强、安全性高等优势,在海上油气开发中应用广泛。随着越来越多的导管架平台即将达到或已达到设计寿命,平台弃置已成为海洋油气开发领域面临的重要问题。该文系统介绍了国内外关于导管架平台弃置的法律法规,重点阐述了各国际公约的约束内容、适用范围及其异同点,总结了中国、英国、挪威、美国弃置管理的要点,对国内外四个典型导管架弃置工程进行了梳理和分析,对不同弃置方案适用范围以及弃置过程中拆除、切割和吊装三个关键工艺的操作难点和实施细节进行了总结,可为海洋导管架平台弃置方案与关键技术的优选提供依据,对海洋环境保护、通航和渔业生产等具有重要的工程意义。

摘要：【目的】达里诺尔流域位于赤峰市克什克腾旗西部,是北方防沙带—浑善达克沙漠国家重点功能生态区的重要组成部分。达里诺尔是内蒙古第四大湖泊。近50年来,达里诺尔流域出现草场退化、湖泊水体萎缩及水质恶化等一系列问题。【方法】利用流域气象数据、水文监测及用水数据、光学遥感数据以及气象再分析数据集等,开展达里诺尔面积和水位变化的调查及归因分析。综合流域用水数据及流域空中水资源调查等研究,提出解决达里诺尔退化的对策及措施。【结果】结果表明,自21世纪以来湖泊水面面积持续萎缩了约40 km^(2),湖面高程下降了约3 m,水量从2000年前的约17亿m3降至11亿m^(3)。湖面萎缩引发湖泊水质持续恶化,水质呈现为V类,COD、NH_(4)^(+)-N、TN、TP均超标。流域气象要素变化的分析显示,流域年平均气温为2.61℃,气温呈现波动上升的趋势,增加率为0.43℃/10 a;多年平均降水为281.97 mm,呈现微弱的下降趋势,趋势变化不显著;多年平均蒸散发量为1037 mm,水面实际蒸散发量呈增加趋势;可见,流域气温呈现明显的增加趋势,降水变化不大,水面蒸散发呈增加趋势。【结论】流域生产生活用水占水资源总量的比例不足1%,人类活动对于湖泊萎缩的影响较小。达里诺尔萎缩主要由气候因素导致,气温升高和水面蒸发是湖面萎缩的重要因素。通过评价可知,达里诺尔流域空中水资源具有较大的开发潜力。在节水潜力有限以及跨流域调水可行性较低的情况下,积极利用空中水资源和提高流域水源涵养能力是创新性解决达里诺尔退化及其流域相关的生态环境问题的有效方式。

摘要：随着全球变暖,极端降雨事件增多,导致山区小流域灾害频发,严重威胁人民生命财产安全。小流域防灾减灾形式多样,其中生态工程措施与岩土工程措施相结合协同减灾的方式,不仅能够充分发挥两种措施在不同时间段的减灾作用,而且能够增加整体减灾功效。目前,受限于生态工程措施与岩土工程措施协同减灾原理不明,评估方法缺乏,导致二者无法有机结合并开展综合减灾效益评估。本文在基于自然解决方案的基础上,提出了山区小流域生态-岩土措施协同减灾的原理,即利用生态工程与岩土工程协作,通过坡面防护和沟道调控,形成稳定阶梯-深潭结构的生态工程-岩土工程措施协同减灾原理。在此基础上,结合地理信息系统和最优化原理,给出基于能量消减的小流域生态工程-岩土工程协同减灾功效的定量化评价方法,为规划、设计、物种选择以及生态工程与岩土工程对策的结合提供依据。